人教版九年級物理《內能的利用》難點解析考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、2020年11月24日，我國搭載“嫦娥五號”月球探測器的長征五號火箭成功發(fā)射升空，液氫是長征五號運載火箭的主要燃料之一，其熱值q氫=1.4×108J/kg，下列說法正確的是（）A．用液氫作為燃料，是因為其熱值大B．火箭升空過程中，液氫的熱值不斷減小C．燃燒5g液氫產生7×108J的熱量D．液氫燃燒過程是內能向機械能轉化2、某同學在研究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈用完全相同的方式分別質量都是200g的沙子和水加熱。他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象分別如圖a、圖b所示。已知酒精的熱值q＝3.0×107J/kg，加熱時酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精。已知水的比熱容，則下列說法正確的是（）A．沙子的吸熱能力大于水的吸熱能力B．加熱2min時間內水吸收的熱量Q吸水為4.2×105JC．這2min時間內酒精燈的加熱效率η為40%D．沙子的比熱容c沙約為3、下列說法正確的是（）A．冬天用暖手袋暖手，是通過做功的方式改變內能B．熱機在壓縮沖程中把機械能轉化成內能C．掃地時“塵土飛揚”，是由分子做無規(guī)則運動引起的D．汽車發(fā)動機用水做冷卻物質，是因為水的熱值比較大4、關于熱值，下列說法正確的是（）A．燃料燃燒放出的熱量越多，熱值越大B．燃料燃燒時，質量越大，熱值越大C．燃料不完全燃燒時比完全燃燒時熱值小D．燃料的熱值與燃料的種類有關，與燃料的質量和燃燒情況無關5、2022年北京冬奧會和冬殘奧會即將開幕，在比賽期間所有冬奧場館將全部使用“綠電”，（“綠電”是指在發(fā)電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，比火力發(fā)電等其他方式對環(huán)境的影響大幅度減?。?。這將是奧運史上首次實現(xiàn)全部場館綠色電能供應，預計消耗“綠電”約，可以節(jié)約標準煤，減排二氧化碳。若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量約為（媒約為）。（）A． B． C． D．6、有一個轉速為3600r/min的四沖程汽油機，如圖所示為該汽油機某沖程的示意圖，則下列說法不正確的是（）A．汽油機的效率越高，做功越快 B．這是汽油機的壓縮沖程，機械能轉化為內能C．汽油機的該沖程是靠飛輪慣性完成的 D．汽油機正常工作時1s對外做功30次7、圖a所示為汽油機的兩個沖程，關于圖b所示的四個熱學實驗，下列說法正確的是（）

A．實驗A與汽油機的甲沖程能量轉化一致，內能轉化為機械能B．實驗B與汽油機的甲沖程能量轉化一致，機械能轉化為內能C．實驗C所示裝置中，一瓶裝有空氣，另一瓶裝有二氧化氮氣體（密度比空氣的大），為說明兩種氣體混合均勻是由于分子熱運動造成的，應將裝二氧化氮氣體的瓶子放在下面D．實驗D是將兩個鉛塊的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，這說明固體也能發(fā)生擴散現(xiàn)象8、下列關于熱機說法正確的是（）A．熱機是利用熱量做功的機械 B．吊車上使用的滑輪組是一種熱機C．熱機是將內能轉化為機械能的機械 D．隨著技術的進步，熱機的效率能達到100%9、用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在開始和加熱時各記錄一次溫度，如下表所示。已知kg/，c水=4.2103J/(kg)，油0.8103kg/m3，加熱的效率都為90%，油的末溫沒有達到它的沸點，下列說法正確的是（）加熱時間（min）03水的溫度（）1828油的溫度（）1843A．這種油的比熱容為1.68103J/（kg·）B．這種油的比熱容為2.1103J/（kg·）C．因為這種油的密度比水小，所以它的比熱容比水小D．加熱效率沒有達到100%，是因為電加熱器沒有把電能全部轉化為內能10、提高熱機效率的有效途徑是（）A．采用優(yōu)質的燃料 B．減少熱機的各種熱損失，保證良好的潤滑C．使熱機具有良好的散熱 D．避免使用熱機第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、如圖所示的四幅圖，甲、乙實驗中與汽油機壓縮沖程原理相同的是______圖所示的演示的實驗；一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉速是4800r/min，該汽油機每秒對外做功______次。2、一臺四沖程汽油機飛輪的轉速為1800r/min，在1s內汽油機對外做了______次功。如果汽油機在一段時間內消耗了5kg汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量______J。在往油箱中注油時周圍可以聞到汽油味，這是______現(xiàn)象。（q汽油=4.6×107J/kg）3、如圖1這個設想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”。（1）請運用你掌握的知識，說明這個裝置是否真能“永動”：______（填“能”、“不能”）；（2）如圖2是內燃機的能流圖，請你填出圖中“？”的內容：______。4、天然氣熱水器將40kg的水由22℃加熱到42℃，水的內能增加了_____J，水的內能增加是通過_____方式實現(xiàn)的，若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗_____kg的天然氣。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然氣=4×107J/kg。5、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50%被2kg、30℃的水吸收，則水溫可升高___________。[c水=4.2×103J/(kg?℃)、q焦炭=3.0×107J/kg、此時外界為1個標準大氣壓]6、如圖斷示，水沸騰后，水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口，在軟木塞被推出的過程中，是把______能轉化為機械能，在這個能量轉化的過程中______（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律，該過程中的能量轉化和如圖中四沖程汽油機工作中的______沖程相一致（選填“甲“或“乙“）。7、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質量決定了整車的性能和品質，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動機，其中汽油發(fā)動機提供動力的是內燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內有四個汽缸，其相關數(shù)據(jù)如表所示。汽車發(fā)動機數(shù)據(jù)表1min內完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內汽油和空氣的混合密度1.5kg/m3排氣量2L熱值4.5×107J/kg發(fā)動機最大功率75kW空燃比14：1（1）汽車以100km/h速度勻速運動時，發(fā)動機的輸出功率最大，則1min內有用功______；（2）汽車內燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程的順序是______（對甲、乙、丙、丁重新排序），______圖所示的沖程，內燃機給汽車提供動力；（3）汽車排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，氣缸內混合氣體中汽油的質量為______kg。1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為______kg；（4）當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車發(fā)動機的效率為______。8、如圖所示，用酒精燈對試管里的水進行加熱，水沸騰后，水蒸氣推動軟木塞使其迅速沖出管口，在軟木塞被推出的過程中，能量轉化情況與四沖程汽油機的______沖程相同，管口出現(xiàn)了白霧，這是______（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。9、“低碳生活”是當今社會所倡導的綠色生活方式。利用太陽能將200kg的水從20℃加熱到70℃，需要吸收的熱量是_______J。若改用煤氣熱水器，如果煤氣在完全燃燒時放出的熱量有60%被水吸收，加熱同樣的水達到同樣的溫度，需燃燒_______m3煤氣。[水的比熱容為，煤氣的熱值]10、水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，將2kg的水倒掉一部分，剩下的水的比熱容______（填“變大”、“變小”或“不變”）；水結冰后它的比熱容將______（填“改變”或“不變”）；如果使用木炭給水加熱，燃燒100g的木炭完全燃燒可以放出3.4×106J的熱量，則木炭的熱值為______J/kg。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、水壺里裝有2kg、20℃的水，用天然氣爐具將其加熱至沸騰，燒開這壺水消耗的天然氣是0.021m3，已知天然氣的熱值為8×107J/m3，大氣壓強為1標準大氣壓。。求：（1）天然氣完全燃燒放出多少熱量？（2）燒開這壺水，水需要吸收的熱量。（3）天然氣爐具的效率。2、小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L。小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20°C，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45°C。請你求解下列問題：（1）水箱中水的質量；（2）水吸收的熱量（）；（3）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40%，求至少需要燃燒多少煤氣？（煤氣的熱值為q＝4.2×107J/kg）3、某學校為學生供應開水，用鍋爐將340kg的水從60℃加熱到100℃，燃燒了4.2kg的無煙煤。[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)，無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]。試求：（1）鍋爐內340kg的水吸收的熱量是多少？（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？4、如圖所示是某太陽能熱水器，向其中注入0.05m3的水，陽光照射一段時間后，溫度從10℃升高到50℃。水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度為1×103kg/m3。試求：（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少？（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是E＝2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少？（3）若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值為3.5×107J/kg）5、在1個標準大氣壓下，將一壺質量為2kg、初溫為20℃的水燒開天然氣放出1.68×106J的熱量。已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：（1）水吸收的熱量？（2）此次燒水的效率η？-參考答案-一、單選題1、A【詳解】A．用液氫作為燃料，是因為液氫的熱值較大，與其它燃料相比，燃燒相同質量的液氫放出的熱量更多，故A正確；B．燃料的熱值是燃料本身的一種屬性，與燃料的質量無關，故可知火箭升空過程中，液氫的熱值不變，故B錯誤；C．由題意可知，燃燒5g液氫產生的熱量為Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C錯誤；D．液氫燃燒過程中，燃料的化學能轉化為內能，故D錯誤。故選A。2、D【詳解】A．由圖像知加熱相同的時間水和沙子吸收的熱量相同，沙子的溫度升高的多，根據(jù)可知，水的比熱容大，水的吸熱能力大于沙子的吸熱能力，故A錯誤；B．由圖b可知，加熱2min水溫度升高則加熱2min時間內水吸收的熱量故B錯誤；C．因為酒精燈平均每分鐘消耗2.8g酒精，加熱2min時間內消耗酒精的質量則酒精完全燃燒放出的熱量酒精燈的加熱效率故C錯誤；D．因為兩酒精燈完全相同、加熱方式也相同，所以相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，則在2min的時間內，沙子吸收的熱量由圖a可知加熱2min，沙子的溫度從20上升到250，即沙子的質量由可得，沙子的比熱容故D正確。故選D。3、B【詳解】A．冬天用暖手袋暖手，是通過熱傳遞的方式改變內能，故A錯誤；B．熱機的壓縮沖程是將機械能轉化為內能的過程，做功沖程是將內能轉化為機械能的過程，故B正確；C．塵土是由大量分子組成的，塵土不是分子，塵土飛揚不是分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；D．水的比熱容大，在相同條件下吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機用水做冷卻物質，故D錯誤。故選B。4、D【詳解】熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

5、A【詳解】若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6、A【詳解】A．熱機的效率越高說明用來做有用功的能量占燃料完全燃燒產生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率沒有關系，故A錯誤，符合題意；B．由圖可知，兩個氣門都是關閉的，活塞向上運動，是壓縮沖程，機械能轉化為內能，故B正確，不符合題意；C．依靠飛輪慣性完成的沖程有：吸氣、壓縮和排氣三個沖程，故C正確，不符合題意；D．轉速為3600r/min的四沖程內燃機，則每秒轉60圈，兩圈做一次功，共做30次功，故D正確，不符合題意。故選A。7、C【詳解】A．圖甲中排氣門打開，為排氣沖程，沒有能量轉化，故A錯誤；B．實驗B中活塞對氣體做功，將機械能轉化為內能，甲沖程是排氣沖程，沒有能量的轉化，故B錯誤；C．二氧化氮氣體的顏色是紅棕色的，而且比空氣的密度大，因此必須放在下面的瓶子中。將兩個瓶口對在一起，二氧化氮氣體分子會向空氣中運動，所以下面瓶內的氣體顏色會變淡，上瓶內的氣體顏色會變紅，故C正確；D．將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓一起，兩鉛塊就會結合起來，甚至下面吊一個鉤碼都不能把它們拉開，說明分子間存在引力，故D錯誤。故選C。8、C【詳解】AC．熱機是將內能轉化為機械能的機械，故A錯誤，C正確；B．滑輪組是一種為了省力而使用的簡單機械，并不需要使用內能，所以滑輪組不是熱機，故B錯誤；D．使用任何機械都不可避免的產生額外功，所以使用任何機械的效率都不能達到100%，故D錯誤。故選C。9、B【詳解】AB．取兩種液體都加熱了3分鐘為研究對象，因為是用的兩個相同的電加熱器，且加熱效率都為90%，所以Q水=Q油，設它們的體積為V，則水的質量m水=水V油的質量因為Q水=c水m水（t水-t0），Q油=c油油（t油-t0）所以c水水V（t水-t0）=c油油V（t油-t0）4.2103J/(kg)1.0103kg/m3(28-18)=c油0.8103kg/m3(43-18)解得c油=2.1103J/（kg·）故A錯誤、B正確；C．密度和比熱容都是物質的一種屬性，二者的大小之間沒有必然的聯(lián)系，故C錯誤；D．加熱效率沒有達到100%，主要是因為電加熱器產生的熱量沒有全部被液體吸收，而是存在一定的損失，而不是因為電加熱器沒有把電能全部轉化為內能，故D錯誤。故選B。10、B【詳解】BC．熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，所以，減少熱量的損失可以提高熱機的效率；使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率，故B符合題意，C不符合題意；AD．采用優(yōu)質燃料、使熱機具有良好的散熱不能提高熱機效率，不使用熱機更不現(xiàn)實，故AD不符合題意。故選B。二、填空題1、乙40【解析】【詳解】[1]甲圖對試管中的水加熱，使水汽化，水蒸氣內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能；乙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，機械能轉化為內能，空氣的內能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒；汽油機壓縮沖程是把機械能轉化為內能的過程，故甲、乙實驗中與汽油機壓縮沖程原理相同的是乙圖所示的演示的實驗。[2]汽油機飛輪轉速是4800r/min＝80r/s，所以此汽油機每秒鐘轉80圈，可完成40個工作循環(huán)，160個沖程，對外做40次功。2、152.3×108擴散【解析】【詳解】[1]汽油機飛輪1min轉1800轉，那么飛輪1s內的轉數(shù)汽油機飛輪轉2轉就是一個工作循環(huán)，所以1s內的工作循環(huán)數(shù)為15次；汽油機一個工作循環(huán)有4個沖程，但只有1次對外做功，所以1s內對外做功數(shù)為15次。[2]汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq汽油=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J[3]加油時能聞到汽油的氣味，是因為汽油分子在不停地做無規(guī)則運動，這是擴散現(xiàn)象。3、不能散熱損失【解析】【詳解】（1）[1]不能。由于從上面流到下面水池過程中，用來打磨物體消耗能量，還有一部分重力勢能轉化為掉入水池中的水的動能，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下來的水要比抽上去的水多，隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一段時間后便不再有水從上面流下來，所以這個裝置不能夠“永動”。（2）[2]因為熱機的大量能量會通過散熱的方式損耗，因此圖中“？”的內容表示散熱損失。4、3.36×106熱傳遞0.1【解析】【詳解】[1]水吸收的熱量為Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(42℃-22℃)=3.36×106J[2]水從火吸收熱量，內能增加、溫度升高，是利用熱傳遞改變水的內能。[3]由得，天然氣完全燃燒放出的熱量為由Q放=mq得，需要天然氣的質量為5、70℃【解析】【詳解】完全燃燒42g焦炭放出的熱量Q放=m焦炭q焦炭=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J由題意可知，水吸收的熱量Q吸=Q放η=1.26×106J×50%=6.3×105J由Q放=cm?t知，水溫度升高值那么水的末溫t=t0+?t=30℃+75℃=105℃而在一標準大氣壓下水的沸點為100℃，所以水溫的末溫為100℃，水升高的溫度?t′=100℃-30℃=70℃6、內遵循乙【解析】【詳解】[1][2]水沸騰后，水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口，在軟木塞被推出的過程中，是把內能轉化為機械能。在這個能量轉化的過程中遵循能量守恒定律，因為能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉化都遵循這個定律。[3]由圖示知，甲乙兩沖程的進氣門及排氣門都關閉，甲的活塞向上運動，是壓縮沖程，乙的活塞向下運動，是做功沖程。由于內燃機的做功沖程是將內能轉化為機械能，所以該過程中的能量轉化和如圖中四沖程汽油機工作中的乙沖程相一致。7、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據(jù)可知發(fā)動機輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內做的有用功為W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]圖甲中進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，說明是壓縮沖程；圖乙中進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，說明是進氣沖程；圖丙中進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，說明是排氣沖程；圖丁中進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，說明是做功沖程；由上述可知一個汽缸正常工作四個沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據(jù)ρ＝可得做一次功燃氣的質量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因為空燃比是14:1，所以氣缸內混合氣體中汽油的質量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數(shù)據(jù)可知1min完成的工作循環(huán)是2500次，即1min對外做2500次功，因此1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內汽油完全燃燒釋放的熱量Q放＝m總q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J發(fā)動機的效率η＝＝＝20%8、做功液化【解析】【詳解】[1]當瓶內水蒸氣把瓶塞沖出時，瓶內水蒸氣對瓶塞做功，使得瓶內氣體其內能減小，溫度降低，即該過程是將內能轉化為機械能的過程，此過程與汽油機的做功沖程相同，在做功沖程中是燃氣的內能轉化為活塞的機械能。[2]管口處的白霧是液體，是水蒸氣遇冷發(fā)生液化現(xiàn)象形成的。9、4.21071.67【解析】【詳解】[1]水吸收的熱量[2]由題知則煤氣完全燃燒放出的熱量由可得，需要煤氣的體積10、不變改變3.4×107【解析】【詳解】[1][2]比熱容是物質的一種特性，只與這種物質的種類及存在的狀態(tài)有關，而與物質的質量無關，所以將2kg的水倒掉一半，比熱容不變，仍為4.2×103J/(kg?℃)，水結冰后，狀態(tài)改變，比熱容將改變。[3]木炭的熱值三、計算題1、（1）1.68×106J；（2）6.72×105J；（3）40%【詳解】解：（1）天然氣完全燃燒釋放熱量（2）1標準大氣壓下，水的沸點為，即水的末溫為，水吸收的熱量（3）天然氣爐具的效率答：（1）燒開這壺水消耗的天然氣是，天然氣完全燃燒放出的熱